補償電纜在溫度測量中的使用問題

閱讀：3發(fā)布時間：2017/12/08

　　摘要：在熱電偶補償電纜接入熱電偶進行測溫時，經(jīng)常會出現(xiàn)由于補償導(dǎo)線接錯、接反、超出使用范圍等問題，影響到測量結(jié)果的真實性。本文介紹了熱電偶補償電纜的工作原理、結(jié)構(gòu)及分類，指出了現(xiàn)場使用中應(yīng)注意的問題及如何正確使用熱電偶補償電纜，為我們在今后熱電偶補償電纜的使用中提供了一些參考。

根據(jù)熱電偶測溫原理可知，熱電偶回路的大小不僅與熱端溫度有關(guān)，而且與冷端溫度有關(guān)，只有當(dāng)冷端溫度保持不變，熱電勢才是被測熱端溫度的單值函數(shù)。熱電偶分度表和根據(jù)分度表刻度的顯示儀表都要求冷端溫度恒定為0℃，否則將產(chǎn)生測量誤差。然而在實際應(yīng)用中，由于熱電偶的冷端與熱端距離通常很近，冷端（接線盒處）又暴露于空氣中，受到周圍環(huán)境溫度波動的影響，冷端溫度很難保持恒定，保持在0℃就更難。因此為了消除在測溫過程中冷端溫度變化和不為0~C時所產(chǎn)生的影響，必須進行冷端溫度補償。

1、補償電纜結(jié)構(gòu)及定義

熱電偶補償電纜通常由合金絲、絕緣層、護套、屏蔽層組成。在一定溫度范圍內(nèi)（包括常溫），具有與所匹配的熱電偶的熱電勢的標(biāo)稱值相同的一對帶有絕緣層的導(dǎo)線，用它們連接熱電偶與測量裝置，以補償它們與熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差。

熱電偶與測量裝置之間使用補償導(dǎo)線，其優(yōu)點有二：

（1）改善熱電偶測量線路的物理性能和機械性能，采用多股線芯或小直徑補償導(dǎo)線可提高線路的撓性，使接線方便，也可調(diào)節(jié)線路或屏蔽外界干擾；

（2）降低測量線路成本，當(dāng)熱電偶與測量裝置距離很遠，使用補償導(dǎo)線可以節(jié)省大量熱電偶材料，特別是使用貴金屬熱電偶時，經(jīng)濟效益更為明顯。

2、分類

2．1熱電偶補償電纜按成分可分為兩種：

（1）延長型補償電纜，其合金絲的名義化學(xué)成分及熱電動勢標(biāo)稱值與配用的熱電偶相同，用字母“x”附在熱電偶分度號之后表示，例如“KX”表示K型熱電偶用延長型補償導(dǎo)線．

（2）補償型補償電纜，其合金絲的名義化學(xué)成分與配用的熱電偶不同，但其熱電動勢在（0一lo）℃或（0～ZOO）℃時與配用的熱電偶的熱電動勢值相同，用字母“c”附在熱電偶分度號之后表示，例如“KC”．不同合金絲可以應(yīng)用于同一分度號的熱電偶，并用附加字母區(qū)別，如“KCA”、“KCB”。

2．2熱電偶補償電纜按使用溫度可分為一般用（標(biāo)志G）和耐熱用（標(biāo)志H）兩種。

2．3熱電偶補償電纜按允許誤差可分為精密級（標(biāo)志A）和普通級（標(biāo)志B）兩種。

2．4熱電偶補償電纜按線芯型式可分為單股線芯和多股線芯兩種。

3、現(xiàn)場使用中的注意問題

3．1根據(jù)熱電偶的計算公式：

各種不同類型的補償電纜，其熱電特性是不一樣的，也就是說，在同一溫度下，各種補償導(dǎo)線只能與相應(yīng)型號的熱電偶配用．如果在現(xiàn)場使用中將補償導(dǎo)線接錯了，儀表就不能反映真實溫度。

　　
3．2補償電纜相當(dāng)于一支在（0～lO）℃范圍內(nèi)的熱電偶，故它的電流也是由正極經(jīng)參考端流向負極，所以在與熱電偶連接時，補償導(dǎo)線的正極應(yīng)接熱電偶的正極，負極應(yīng)接熱電偶的負極．如將極性接反了，不但不能起到補償導(dǎo)線的作用，反而會抵消熱電偶的一部分熱電勢，使儀表的指示溫度偏低。

3．3補償電纜和熱電偶連接點溫度在用到一般型補償導(dǎo)線時，規(guī)定使用溫度范圍為（0～lO）℃，但在用到耐熱型補償導(dǎo)線時，可以規(guī)定使用溫度范圍為（0～ZO）℃，但為了減少測量誤差，應(yīng)當(dāng)將熱電偶參考端移至離熱源較遠及環(huán)境溫度較恒定的地方。